瓷兴：小颗粒里有大洞天

　　“氮化硅的原材料是这种灰黑色的硅粉，组成后的氮化硅能做成这样的纯白色，阐明杂质极低，没有一流的技能做不到这一点。”近来，在坐落青岛市即墨区的青岛瓷兴新材料有限公司，副总司理贾再辉指着展厅里一黑一白的两瓶展现样品对记者说。

　　氮化硅是一种新式结构陶瓷材料，具有高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀、自润滑等特性，被称为“结构陶瓷之王”。我国曩昔只能出产低端氮化硅粉体，高端氮化硅粉体被日本、德国等国家的少量企业独占，价格昂贵。瓷兴经过研制打破了独占，组成出了高性能氮化硅粉体，并出口多个发达国家商场，生长为职业俊彦。

　　“咱们早在2010年便开端做氮化硅研讨了。”青岛瓷兴新材料有限公司董事长崔巍在清华大学读博士时，在其博士后协作导师、我国科学院院士成会明的支撑下，开端研讨氮化硅新材料。“其时高端氮化硅彻底被国外企业独占，国内没有一家企业能做出来，而电动车、高铁、飞机、风电等范畴，对高端氮化硅粉体的需求越来越大。国家从‘七五’方案开端，一向把高性能氮化硅粉体制备技能列为要点攻关方案，咱们便以清华大学先进陶瓷与精细工艺国家要点试验室为根底，组建了研制团队，下决计要霸占这一难关。”

　　氮化硅粉体有三种代表性的出产办法：一是热分解法，属大化工工艺，产品纯度高、粒度细，但工艺杂乱；二是硅粉氮化法，技能难度低，反响好操控，但能耗高、本钱高；三是焚烧组成法，产品纯度高、设备简略、能耗低、出产效率高，但技能难度极高，不易操控。“榜首种办法出资很大，创业阶段做不了。第二种办法能耗高，未来没有远景。咱们归纳考虑，挑选了技能难度最高的第三条路。”崔巍说。

　　其时，焚烧组成法在国际上没有大规模出产先例，国内也只要一家企业在做，并且只能出产低端氮化硅粉体。“焚烧组成法简略说，便是把原材料和辅料配方，放到反响釜中点燃，让其在天然焚烧中组成氮化硅，这种办法2小时至4小时就能出一炉，温度和压力在釜内改变极快，有必要经过实时调整，让反响釜的温度和压力动摇很小，才干组成高质量的氮化硅，操控难度很大。”崔巍告知记者，α相有必要超越92%，氧含量操控在0.8%以内，才算到达高端氮化硅规范，他们用了5年时刻，才在5升的小反响釜中试验成功，开端把握了操控工艺、参数和多种配方。

　　试验室研制成功后，项目团队决议将该项目的中试和产业化基地选在青岛市即墨区。2018年1月，由成会明担任首席科学家，崔巍及其团队一起运营的青岛瓷兴新材料有限公司落户即墨区。

　　试验室研制成功只算项目迈出了一小步，能否顺畅闯过中试这个效果转化的“逝世谷”，才是迈向成功的一大步。“公司建立后的首要任务，便是把中试做出来。中试阶段咱们的反响釜从5升增大到40升，这是一个数量级的大跨过，空间大了，质料多了，温度和压力改变规则比较试验室阶段彻底不同了，开端几个月，咱们一向操控欠好，从前一度对这个办法能否到达高端水准产生了置疑。”青岛瓷兴新材料有限公司总工程师邹艺峰告知记者，关键时刻研制团队厚实的根底研讨给予了咱们决计，以为从理论上是可以完成的。“咱们一方面用两分法不断寻觅温度和压力操控最佳平衡点，另一方面不断修正配方，最多一天能做7个配方。功夫不负有心人，终究中试获得成功，α相到达了93%。”邹艺峰说。

　　中试成功后，前行的产业化之路面对的应战并未削减。“在职业界，焚烧组成法的设备做到40升就算最大了，国内现已完成产业化的企业，仅仅把40升的设备进行仿制来添加产值，但这种办法本钱很高，没有竞争力。”贾再辉说。

　　所以，瓷兴又给自己的出产工艺加码：规划制作更大的设备，并且要在一步步增大的设备中做出高端氮化硅，完成有竞争力的产业化。“咱们一开端小步前行，依照40升反响釜的规划要求，与设备厂家协作，逐渐把反响釜增大到60升又增大到150升。由于添加起伏不算大，尽管试验进程有波涛，但总算比较顺畅地试验成功。”邹艺峰说。

　　可是，150升的设备陡增至2000升时，瓷兴遇到了史无前例的难题：无法点燃。“那段时刻是咱们最溃散的时分，咱们不断调整配方，调整温度和压力操控参数，一天要做4炉试验，并且是两个炉子同步做，一炉试验就得400公斤质料，推进去焚烧一点点，拉出来就全废了，每天仅糟蹋的原材料就有20万元，这真是在‘烧钱’啊，烧的每个人都‘心颤’。”贾再辉说。

　　出资方的支撑与团队的决计，给试验人员吃了定心丸。他们在反响釜周围架起一张床，24小时轮班看着炉子，寻觅点不着火的原因，探索温度、压力和配方在大型设备中科学调配的规则。逐渐各种难题被他们逐个解开。崔巍告知记者，历时4个半月，消耗4000多万元后，他们总算探索出了一整套在大型设备中出产的规则，成功出产出了高端氮化硅产品。

　　产品研制成功了，但设备改造仍需进行。曩昔的设备都是手动操控，但反响釜在出产进程中，温度和压力有必要实时调理，有时几秒钟就得微调一次。手动调理费时吃力不说，精准度也不高，要出产出更高质量的氮化硅粉体，就要完成精准操控。瓷兴团队在设备改造上下了很大功夫，依据试验得到的工艺和参数，榜首步先把手动设备改形成半自动化，后来又逐渐改形满足自动化。“现在已完成了出产全程电脑智能化调理，依托精准操控，咱们已能出产出顶级氮化硅粉体，质量跻身国际一流水准。”崔巍说。

　　现在，瓷兴现已规划出了第三代产业化设备——4000升氮化硅反响釜。在瓷兴的出产车间，记者看到两台簇新的出产设备现已装置结束，调试后就将进入正式出产。

　　让瓷兴没有想到的是，他们的高端氮化硅粉体出产出来后，最早收购的竟然是德国和日本企业。2020年1月，德国一家精细陶瓷公司自动找到瓷兴，收购了部分产品做测验，测验成功后开端大批量收购。同年，日本一家国际500强氮化硅基板企业，也自动找到瓷兴收购产品做测验，测验成功后开端批量收购，现在收购数量正在逐渐增多。

　　贾再辉向记者介绍：“日本和德国企业是国际高端氮化硅粉体的独占者，他们到我国企业收购氮化硅粉体这是榜首次，既出乎咱们预料，也佐证了咱们产品的先进性。现在，瓷兴的产品已出口到德国、日本、美国、瑞典等多个国家和地区。”

　　瓷兴产品的面世，让国外高端氮化硅粉体在我国商场上的价格大幅下降。“曩昔国内没有企业能做出电路基板的氮化硅粉体，日本企业卖到我国的高端氮化硅粉体价格很高，到达每吨120万元，现在瓷兴成为唯逐个家能做这种基板氮化硅粉体的国内企业，倒逼日本企业把高端氮化硅粉体价格下调了近40%。”贾再辉说。

　　瓷兴产质量量与本钱上的竞争力，改变了国内的职业格式。很多的国内企业开端使用瓷兴的氮化硅粉体，瓷兴在国内的客户一年多时刻就敏捷增长到300多家。中材高新氮化物陶瓷有限公司在2020年头小批量测验瓷兴的产品后，便开端大批量收购瓷兴的产品，收购部司理姜自飞告知记者，他们收购瓷兴的氮化硅粉体首要用来做结构件，现在瓷兴现已成为他们的重要供货商。

　　“瓷兴尽管在α相和杂质含量方面到达了国际一流水准，但在粒度巨细上与国际最顶级的技能还有距离，这是制备办法的天然缺点。”崔巍对记者说，“瓷兴的任务是做我国高端陶瓷新材料的引领者，尽管超小粒度仅仅少量超高端范畴的必选项，但瓷兴依然要向这个方向尽力，方针是把握悉数氮化硅粉体的制备办法，站上国际氮化硅技能的最顶端。”（经济日报记者 刘 成）

　　“氮化硅的原材料是这种灰黑色的硅粉，组成后的氮化硅能做成这样的纯白色，阐明杂质极低，没有一流的技能做不到这一点。”近来，在坐落青岛市即墨区的青岛瓷兴新材料有限公司，副总司理贾再辉指着展厅里一黑一白的两瓶展现样品对记者说。

　　氮化硅是一种新式结构陶瓷材料，具有高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀、自润滑等特性，被称为“结构陶瓷之王”。我国曩昔只能出产低端氮化硅粉体，高端氮化硅粉体被日本、德国等国家的少量企业独占，价格昂贵。瓷兴经过研制打破了独占，组成出了高性能氮化硅粉体，并出口多个发达国家商场，生长为职业俊彦。

　　“咱们早在2010年便开端做氮化硅研讨了。”青岛瓷兴新材料有限公司董事长崔巍在清华大学读博士时，在其博士后协作导师、我国科学院院士成会明的支撑下，开端研讨氮化硅新材料。“其时高端氮化硅彻底被国外企业独占，国内没有一家企业能做出来，而电动车、高铁、飞机、风电等范畴，对高端氮化硅粉体的需求越来越大。国家从‘七五’方案开端，一向把高性能氮化硅粉体制备技能列为要点攻关方案，咱们便以清华大学先进陶瓷与精细工艺国家要点试验室为根底，组建了研制团队，下决计要霸占这一难关。”

　　氮化硅粉体有三种代表性的出产办法：一是热分解法，属大化工工艺，产品纯度高、粒度细，但工艺杂乱；二是硅粉氮化法，技能难度低，反响好操控，但能耗高、本钱高；三是焚烧组成法，产品纯度高、设备简略、能耗低、出产效率高，但技能难度极高，不易操控。“榜首种办法出资很大，创业阶段做不了。第二种办法能耗高，未来没有远景。咱们归纳考虑，挑选了技能难度最高的第三条路。”崔巍说。

　　其时，焚烧组成法在国际上没有大规模出产先例，国内也只要一家企业在做，并且只能出产低端氮化硅粉体。“焚烧组成法简略说，便是把原材料和辅料配方，放到反响釜中点燃，让其在天然焚烧中组成氮化硅，这种办法2小时至4小时就能出一炉，温度和压力在釜内改变极快，有必要经过实时调整，让反响釜的温度和压力动摇很小，才干组成高质量的氮化硅，操控难度很大。”崔巍告知记者，α相有必要超越92%，氧含量操控在0.8%以内，才算到达高端氮化硅规范，他们用了5年时刻，才在5升的小反响釜中试验成功，开端把握了操控工艺、参数和多种配方。

　　试验室研制成功后，项目团队决议将该项目的中试和产业化基地选在青岛市即墨区。2018年1月，由成会明担任首席科学家，崔巍及其团队一起运营的青岛瓷兴新材料有限公司落户即墨区。

　　试验室研制成功只算项目迈出了一小步，能否顺畅闯过中试这个效果转化的“逝世谷”，才是迈向成功的一大步。“公司建立后的首要任务，便是把中试做出来。中试阶段咱们的反响釜从5升增大到40升，这是一个数量级的大跨过，空间大了，质料多了，温度和压力改变规则比较试验室阶段彻底不同了，开端几个月，咱们一向操控欠好，从前一度对这个办法能否到达高端水准产生了置疑。”青岛瓷兴新材料有限公司总工程师邹艺峰告知记者，关键时刻研制团队厚实的根底研讨给予了咱们决计，以为从理论上是可以完成的。“咱们一方面用两分法不断寻觅温度和压力操控最佳平衡点，另一方面不断修正配方，最多一天能做7个配方。功夫不负有心人，终究中试获得成功，α相到达了93%。”邹艺峰说。

　　中试成功后，前行的产业化之路面对的应战并未削减。“在职业界，焚烧组成法的设备做到40升就算最大了，国内现已完成产业化的企业，仅仅把40升的设备进行仿制来添加产值，但这种办法本钱很高，没有竞争力。”贾再辉说。

　　所以，瓷兴又给自己的出产工艺加码：规划制作更大的设备，并且要在一步步增大的设备中做出高端氮化硅，完成有竞争力的产业化。“咱们一开端小步前行，依照40升反响釜的规划要求，与设备厂家协作，逐渐把反响釜增大到60升又增大到150升。由于添加起伏不算大，尽管试验进程有波涛，但总算比较顺畅地试验成功。”邹艺峰说。

　　可是，150升的设备陡增至2000升时，瓷兴遇到了史无前例的难题：无法点燃。“那段时刻是咱们最溃散的时分，咱们不断调整配方，调整温度和压力操控参数，一天要做4炉试验，并且是两个炉子同步做，一炉试验就得400公斤质料，推进去焚烧一点点，拉出来就全废了，每天仅糟蹋的原材料就有20万元，这真是在‘烧钱’啊，烧的每个人都‘心颤’。”贾再辉说。

　　出资方的支撑与团队的决计，给试验人员吃了定心丸。他们在反响釜周围架起一张床，24小时轮班看着炉子，寻觅点不着火的原因，探索温度、压力和配方在大型设备中科学调配的规则。逐渐各种难题被他们逐个解开。崔巍告知记者，历时4个半月，消耗4000多万元后，他们总算探索出了一整套在大型设备中出产的规则，成功出产出了高端氮化硅产品。

　　产品研制成功了，但设备改造仍需进行。曩昔的设备都是手动操控，但反响釜在出产进程中，温度和压力有必要实时调理，有时几秒钟就得微调一次。手动调理费时吃力不说，精准度也不高，要出产出更高质量的氮化硅粉体，就要完成精准操控。瓷兴团队在设备改造上下了很大功夫，依据试验得到的工艺和参数，榜首步先把手动设备改形成半自动化，后来又逐渐改形满足自动化。“现在已完成了出产全程电脑智能化调理，依托精准操控，咱们已能出产出顶级氮化硅粉体，质量跻身国际一流水准。”崔巍说。

　　现在，瓷兴现已规划出了第三代产业化设备——4000升氮化硅反响釜。在瓷兴的出产车间，记者看到两台簇新的出产设备现已装置结束，调试后就将进入正式出产。

　　让瓷兴没有想到的是，他们的高端氮化硅粉体出产出来后，最早收购的竟然是德国和日本企业。2020年1月，德国一家精细陶瓷公司自动找到瓷兴，收购了部分产品做测验，测验成功后开端大批量收购。同年，日本一家国际500强氮化硅基板企业，也自动找到瓷兴收购产品做测验，测验成功后开端批量收购，现在收购数量正在逐渐增多。

　　贾再辉向记者介绍：“日本和德国企业是国际高端氮化硅粉体的独占者，他们到我国企业收购氮化硅粉体这是榜首次，既出乎咱们预料，也佐证了咱们产品的先进性。现在，瓷兴的产品已出口到德国、日本、美国、瑞典等多个国家和地区。”

　　瓷兴产品的面世，让国外高端氮化硅粉体在我国商场上的价格大幅下降。“曩昔国内没有企业能做出电路基板的氮化硅粉体，日本企业卖到我国的高端氮化硅粉体价格很高，到达每吨120万元，现在瓷兴成为唯逐个家能做这种基板氮化硅粉体的国内企业，倒逼日本企业把高端氮化硅粉体价格下调了近40%。”贾再辉说。

　　瓷兴产质量量与本钱上的竞争力，改变了国内的职业格式。很多的国内企业开端使用瓷兴的氮化硅粉体，瓷兴在国内的客户一年多时刻就敏捷增长到300多家。中材高新氮化物陶瓷有限公司在2020年头小批量测验瓷兴的产品后，便开端大批量收购瓷兴的产品，收购部司理姜自飞告知记者，他们收购瓷兴的氮化硅粉体首要用来做结构件，现在瓷兴现已成为他们的重要供货商。

　　“瓷兴尽管在α相和杂质含量方面到达了国际一流水准，但在粒度巨细上与国际最顶级的技能还有距离，这是制备办法的天然缺点。”崔巍对记者说，“瓷兴的任务是做我国高端陶瓷新材料的引领者，尽管超小粒度仅仅少量超高端范畴的必选项，但瓷兴依然要向这个方向尽力，方针是把握悉数氮化硅粉体的制备办法，站上国际氮化硅技能的最顶端。”（经济日报记者 刘 成）